建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与治理

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  摘要:随着建筑工程项目的增多,混凝土裂缝问题显得尤为重要,混凝土裂缝会影响混凝土构件的刚度和整体结构的抵抗能力,因此对混凝土的严格控制也就成了建筑工程施工中的管理要点。本文主要从形成原因、防治措施及修补方法三个方面对混凝土裂缝进行分析,以期人们对混凝土裂缝问题有更深的认识。
  关键词:建筑工程;混凝土裂缝;修补方法
  一、混凝土裂缝形成的原因
  (一)根据混凝土自身的性质有收缩裂缝和温度裂缝。其中收缩裂缝又分为塑性收缩裂缝与干缩裂缝两种,混凝土最终凝固前抗拉强度比较低,若遇大风或高温会导致收缩应力增大,当超过最大抗拉强度时会出现混凝土裂缝;而干缩裂缝是由于混凝土内外部因水分蒸发情况存在差异而出现不同程度变形产生的。
  其次对于体积较大的混凝土则会多出现温度裂缝,这种裂缝主要是由于混凝土内外部温差引起的。在硬化过程中,水泥水化产生大量水化热,这些热量聚集于混凝土内部不能得到彻底散发,导致混凝土内外部有了较大的温差,混凝土内部有了压应力,相应的,在混凝土表面则出现了拉应力,当此时混凝土表面的拉应力超过混凝土最高抗拉强度时,则会出现混凝土裂缝。
  以上的都是属于混凝土材料自身性质造成的。使用导致混凝土收缩性较高的水泥就易产生裂缝,比如说我们知道的礦渣水泥、快硬水泥、低热水泥及水泥标号低或水灰比高的水泥等。有时混凝土中加入过量的粉煤灰以减少水泥用量,从而使得混凝土强度降低从而出现裂缝。
  (二)建筑物结构不合理将会产生沉降裂缝,建筑工程地基土质分布不均匀、浸水或者不密实,或模板刚度过低、支撑不稳定或支撑间距过大等因素都有可能造成裂缝。
  (三)因施工原因也可能产生裂缝,成因比较多,在混凝土的具体浇筑过程中,因为一些操作的执行不当,或者说规范性存在问题也会造成施工问题的产生,裂缝问题便容易出现:施工现场对混凝土进行振捣操作时,振捣不足或者时间过长;施工缝留置位置不合适,未按照施工規定对施工缝进行处理等;混凝土配合比设置不当也是一个原因:对大体积混凝土进行浇筑时,没有准确计算出水化热;混凝土后期的养护工作也是裂缝问题出现的一个理由。
  二、混凝土裂缝的防治措施
  (一)混凝土原材料的控制
  1.合理选择水泥。建筑工程施工中通常采用的是低热或中热型水泥,有效降低水热化的放热量以及放热速度,在保证水泥活性的前提下,尽可能减少混凝土中的水泥使用量并尽量减小水泥细度。并且严禁使用质量低劣的水泥产品,同时针对一些其它辅助材料也应进行详细全面的质量控制。
  2.骨料的选择。在进行粗骨料选择时,需结合具体施工条件选择级配良好、粒径大且质量优良的石子,这样能够减少混凝土的泌水与收缩现象。但要控制量,若混凝土中粗骨料的用量过大,针片状石子含量高,会造成混凝土内部孔晾增多,会导致施工面上的混凝土质量得不到保证,从而使混凝土出现裂缝在对细骨料进行选择时,平均粒径比较大的中粗砂较宜,但要严格控制含泥量。
  3.适当加入外加剂与外掺料。
  (二)对混凝土施工结构进行优化,并加强对施工过程的管理和控制。要针对混凝土结构的大小、标高等参数进行恰当的设置,通过设置一些合理的结构应力来减少混凝土裂缝问题的产生,比如说预应力技术在混凝土中的应用,后浇带技术的使用等都能够减少混凝土裂缝问题的产生。对于混凝土施工过程中的浇筑环节,要严格控制其浇筑的各项操作,降低裂缝问题出现的几率,尤其是振捣和搅拌操作,恰当有效的振捣对于混凝土施工过程中热量的排出具备较强的作用,避免了因为内外温差过大导致的裂缝问题;此外,还应该尽可能保障浇筑过程的连贯性,对于同一个建筑结构的混凝土浇筑应该保障其连续浇筑完成,避免中断导致裂缝问题的出现。
  (三)在整个混凝土施工过程中,后期养护对环境造成的裂缝问题发挥着至关重要的作用。养护过程的核心工作是针对混凝土结构的温度和湿度进行有效地调节和控制,比如,后期保养过程中可采用降温或者保温的措施来保障混凝土内外温差一致,避免形成裂缝。相对于控制温度,更应该加强对混凝土结构保湿的控制和管理,其中,最重要的就是对保湿时间的控制,保湿的时间设置的恰当,能够提升混凝土施工的质量。
  三、混凝土裂缝的修补方法
  (一)表面修补法是最常见的一种修补混凝土裂缝的方法,一般是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或者在混凝土表面涂刷油漆等防腐材料,可见表面修补法主要适用于表面裂缝和深进裂缝这种稳定且对结构承载能力没有影响的混凝土问题。
  (二)灌浆封堵法主要利用了胶结材料的黏着致密特性。压入混凝土的胶结材料会与混凝土形成一个整体,填堵裂缝,进而加固建筑结构。此法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝进行修补。
  (三)当建筑物结构的性能受到混凝土裂缝的影响时,需考虑用结构加固法进行修补。针对不同影响程度的裂缝结构加固一般从以下几个方面进行:在构件的角部外包型钢、增大混凝土结构的界面面积、采用预应力加固、粘贴钢板加固及增设指点加固等。在具体的建筑工程中通常采用以下几种方法:
  1.混凝土置换法。此方法是用新的混凝土或者其他建筑结构材料替换断裂处损坏的混凝土,直接对裂缝源进行“翻新”,能有效解决混凝土裂缝问题。
  2.仿生白愈合法。此方法的原理是在混凝土内部加入含黏结剂的液芯纤维或胶囊等形成仿生自愈合网络系统,液芯纤维会在混凝土出现裂缝时“拉拢”裂缝两端,使裂缝慢慢愈合,进而加固混凝土结构。
  3.电化学防护法受环境影响较小,对混凝土的长期防护有明显的作用。该方法主要是通过施加在介质中的电化学作用改变混凝土所处的环境,最终从源头上解决了混凝土裂缝的问题。
  四、总结
  综上所述,当前我国建筑工程施工项目中对混凝土材料应用还存在着一些问题需要引起相关人员高度的重视,对于频繁出现的裂缝问题,要求我们必须采取有效的预防措施,对已经产生裂缝的楼板采取积极的修复对策。因此,建筑工程施工中混凝土裂缝的防控是一项系统性问题,需要工程设计、监理、施工与使用方等各方面的协调配合来有效解决。
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